Lega 825 / INCOLOY® 825 / 2.4858 / UNS N08825 / NiCr21Mo – lega di nichel resistente alla corrosione
Lega 825 (UNS N08825, W.Nr. 2.4858, NiCr21Mo, NiFe30Cr21Mo3, lega INCOLOY® 825, lega VDM® 825, Nicrofer® 4221, BS NA16, Sanicro® 41) è una lega di nichel-ferro-cromo stabilizzata al titanio con aggiunte di molibdeno e rame. È stata sviluppata per apparecchiature che operano in ambienti chimici aggressivi, principalmente in acido solforico e fosforico e in soluzioni contenenti cloruri. La lega si distingue per la sua combinazione di resistenza a corrosione generale, vaiolatura, fessura, intercristallino i tensione in media specifici.
Dal punto di vista metallurgico, la lega 825 è un materiale completamente austenitico, indurito per soluzione solida. Non è una lega destinata alla classica indurimento per precipitazione. Il suo vantaggio non risiede nella massima resistenza a lungo termine a temperature estreme, bensì nell'elevata resistenza chimica combinata con buona saldabilità, duttilità e capacità di fabbricare componenti di grandi dimensioni per impianti.
Nota sulla nomenclatura: INCOLOY® 825 è il nome commerciale corretto di Special Metals. Il termine "Inconel 825" viene talvolta utilizzato nei motori di ricerca e negli elenchi commerciali, ma non è il nome commerciale ufficiale di questa lega. INCONEL® indica una diversa famiglia di marchi; la documentazione è meglio identificabile tramite i codici UNS N08825 e 2.4858.
Materiali disponibili presso Alfa-Tech – Lega 825 / Incoloy 825 / 2.4858 / N08825
Barre tonde – Lega 825 / INCOLOY 825 / 2.4858 / N08825Barre piatte e profilati – Lega 825 / INCOLOY 825 / 2.4858 / N08825Barre e blocchi forgiati – Lega 825 / INCOLOY 825 / 2.4858 / N08825Forgiati – Lega 825 / INCOLOY 825 / 2.4858 / N08825Tubi senza saldatura – Lega 825 / INCOLOY 825 / 2.4858 / N08825Lamiere, piastre e nastri – Lega 825 / INCOLOY 825 / 2.4858 / N08825
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Lega 825 / Incoloy 825 / 2.4858 – composizione chimica, marcature e confronto delle norme UNS N08825, NiCr21Mo, NiFe30Cr21Mo3, VDM® lega 825, Nicrofer® 4221, BS NA16, Sanicro® 41)
Gli ingredienti sono espressi in % in massa. L'elenco distingue tra i limiti di base UNS/ASTM e la composizione secondo la norma DIN 17744, in conformità con la VDM.
| Composizione chimica della lega 825 / INCOLOY 825 / UNS N08825 / 2.4858 – % in massa | |||||||||||
| Grado di conformità | Norma | Fe | Ni | Cr | Mo | Cu | Ti | C | Mn | Si | Inne |
| Lega 825 / UNS N08825 | ASTM / UNS | riposo; min. 22,0 | 38,0-46,0 | 19,5-23,5 | 2,5-3,5 | 1,5-3,0 | 0,6-1,2 | ≤ 0,05 | ≤ 1,0 | ≤ 0,5 | Al ≤0,2; S ≤0,03; |
| 2.4858 / NiCr21Mo | DIN 17744 | 20,0-38,0 | 38,0-46,0 | 19,5-23,5 | 2,5-3,5 | 1,5-3,0 | 0,6-1,2 | ≤ 0,025 | ≤ 1,0 | ≤ 0,5 | Al ≤0,2; Co ≤1,0; P ≤0,02; S ≤0,015 |
| Lega VDM® 825 / Nicrofer® 4221 | VDM / DIN 17744 | 20,0-38,0 | 38,0-46,0 | 19,5-23,5 | 2,5-3,5 | 1,5-3,0 | 0,6-1,2 | ≤ 0,025 | ≤ 1,0 | ≤ 0,5 | Al ≤0,2; Co ≤1,0; P ≤0,02; S ≤0,015 |
| Lega INCOLOY® 825 | Metalli speciali | riposo; min. 22,0 | 38,0-46,0 | 19,5-23,5 | 2,5-3,5 | 1,5-3,0 | 0,6-1,2 | ≤ 0,05 | ≤ 1,0 | ≤ 0,5 | Al ≤0,2; S ≤0,03; |
| NA16 | BS 3072–3076 | riposare | 38,0-46,0 | 19,5-23,5 | 2,5-3,5 | 1,5-3,0 | 0,6-1,2 | ≤ 0,05 | ≤ 1,0 | ≤ 0,5 | Al ≤0,2; S ≤0,03; |
| NiFe30Cr21Mo3 | ISO – nome | riposare | 38,0-46,0 | 19,5-23,5 | 2,5-3,5 | 1,5-3,0 | 0,6-1,2 | ≤ 0,05 | ≤ 1,0 | ≤ 0,5 | Al ≤0,2; S ≤0,03; P ≤ 0,03 |
Per "resto" si intende il ferro dopo aver tenuto conto degli altri elementi, fino al valore minimo di Fe specificato nella specifica. Il trattino "—" indica che un limite specifico non è stato confermato in questa specifica, non che l'elemento sia assente. I requisiti di composizione differiscono tra UNS/ASTM e DIN 17744; la specifica e il certificato del materiale per il prodotto specifico sono determinanti.
Il ruolo degli elementi di lega nella lega 825
- Ni – nichel (38–46%): Stabilizza la struttura austenitica, aumenta la duttilità e la resistenza alla tensocorrosione in molti ambienti contenenti cloruri. Non offre una resistenza completa a tutte le soluzioni di cloruri.
- Cr – cromo (19,5–23,5%): Facilita la passivazione e migliora il comportamento in ambienti ossidanti, comprese molte soluzioni di nitrati.
- Mo – molibdeno (2,5–3,5%): Migliora la resistenza alla corrosione per vaiolatura e interstiziale e all'azione di alcuni acidi riducenti.
- Cu – rame (1,5–3,0%): aumenta la resistenza, soprattutto sotto l'influenza dell'acido solforico e di alcune miscele acide.
- Ti – titanio (0,6–1,2%): Serve a stabilizzare la struttura legando il carbonio; con un'adeguata lavorazione, riduce la sensibilizzazione e il rischio di corrosione intergranulare.
- Fe - ferro: contribuisce alla creazione della matrice Fe–Ni–Cr e influenza il costo e le proprietà della lega rispetto ai materiali al nichel con un contenuto di nichel superiore al 55%.
- C, Mn, Si, Al: vengono controllati per purezza metallurgica, proprietà tecnologiche e comportamento di saldatura; i livelli ammissibili dipendono dal documento normativo.
Lega 825: microstruttura, principio di funzionamento e differenze rispetto ad altre leghe.
La lega 825 presenta una matrice austenitica monofase FCC. Se opportunamente prodotta, stabilizzata e ricotta, mostra un buon equilibrio tra resistenza chimica, resistenza meccanica e formabilità. La combinazione di cromo con nichel, molibdeno e rame consente al materiale di operare in diverse fasi del processo tecnologico, anche in ambienti contenenti componenti sia ossidanti che riducenti. Tuttavia, ciò non significa resistenza universale: ogni ambiente deve essere valutato in termini di concentrazione, temperatura, aerazione, presenza di alogeni e di precipitati.
Il titanio non rende la lega insensibile a tutti gli effetti termici. Un ciclo di stabilizzazione adeguato limita la precipitazione di carburi di cromo indesiderati ai bordi dei grani. Dopo un riscaldamento improprio o un funzionamento prolungato entro determinati intervalli di temperatura, la microstruttura può subire delle modifiche. Pertanto, la documentazione di Special Metals specifica che la duttilità e la resistenza all'urto possono deteriorarsi al di sopra di circa 540 °C. La lega 825 non è una lega tipica progettata per resistere a scorrimento viscoso a lungo termine.
Lega 825: le applicazioni industriali più importanti
- Impianti per l'acido solforico: apparecchiature, scambiatori, riscaldatori, serbatoi, tubazioni, depuratori e attrezzature per decapaggio, in particolare a concentrazioni specifiche e con contenuto di cloruro controllato.
- Produzione di acido fosforico: evaporatori, scambiatori, tubazioni, serpentine e apparecchiature per processi a umido; la presenza di HF, fluorosilicati e depositi richiede un'analisi aggiuntiva.
- Petrolio e gas: Tubi e raccordi per pozzi petroliferi contenenti H₂S, CO₂, cloruri e condensati acidi; l'utilizzo richiede la qualificazione in conformità con NACE MR0175 / ISO 15156 e le specifiche condizioni del prodotto.
- Tecnologie marine: condotte raffreddate ad acqua di mare, sezioni di scambiatori di calore sommersi e installazioni offshore, tenendo conto del rischio di fratture e depositi.
- Industria chimica: reattori, raccordi, miscelatori, filtri, pompe, apparecchiature per il recupero degli acidi e sistemi di trattamento dei rifiuti.
- Tecnologia ambientale: depuratori di gas di combustione e dispositivi per la pulizia dei gas di processo, a seconda che utilizzino alogeni, zolfo o acidi condensanti.
- Impianti energetici e per processi speciali: Componenti selezionati degli impianti di trattamento del combustibile nucleare e degli impianti chimici; le approvazioni dei materiali dipendono dalle normative di settore.
Lega 825 / 2.4858 – proprietà fisiche
I valori fisici riportati nelle schede tecniche di Special Metals e VDM variano leggermente a seconda della temperatura di riferimento e del metodo di misurazione. La tabella seguente indica la temperatura ove pertinente. Il materiale è praticamente non magnetico a temperatura ambiente; la sua temperatura di Curie è inferiore a circa -196 °C, quindi non deve essere confusa con le proprietà ferromagnetiche degli acciai comuni.
| Lega 825 / Incoloy 825 – Proprietà fisiche di base | |
|---|---|
| parametro | Valore tipico |
| Densità | 8,14 g / cm³ |
| Intervallo del punto di fusione | 1370-1400 ° C |
| Calore specifico a circa 20 °C | 440 J/(kg·K) |
| Conduttività termica a 20–25 °C | 10,8–11,1 W/(m·K) |
| Resistività elettrica a circa 20 °C | 1,12–1,13 µΩ m |
| Modulo di Young E a 20 °C | 195–196 GPa |
| Permeabilità magnetica relativa a 20 °C | circa 1,005 (massimo secondo VDM) |
| Temperatura di Curie | al di sotto di -196 °C |
| Dilatazione lineare media 20–100°C | circa 14,1 × 10⁻⁶/K |
| Come interpretare la tabella: Una resistività di 1,12 µΩ m corrisponde approssimativamente a 112 µΩ cm, non a 1127 µΩ m. A causa della bassa conduttività termica, durante la lavorazione e la saldatura si verificano gradienti di temperatura locali; la scelta dei parametri di processo deve tenerne conto. | |
Lega 825 – Proprietà termiche ed elettriche in funzione della temperatura
La conducibilità termica aumenta con il riscaldamento, così come il calore specifico. Contemporaneamente, il modulo di elasticità diminuisce e la dilatazione termica aumenta rispetto alla temperatura ambiente. I valori riportati di seguito sono dati tipici tratti dalla scheda tecnica della lega VDM 825. Per i calcoli termici, il coefficiente di dilatazione deve essere interpretato come un valore medio rispetto alla temperatura di riferimento.
| Lega 825 – proprietà termiche e resistività secondo VDM | ||||
|---|---|---|---|---|
| Temperatura [°C] | cp [J/(kg K)] | λ [W/(m·K)] | ρ [µΩ m] | α [10⁻⁶/K] |
| 20 | 440 | 10,8 | 1,12 | - |
| 100 | 462 | 12,4 | 1,14 | 14,1 |
| 200 | 488 | 14,1 | 1,18 | 14,9 |
| 300 | 514 | 15,6 | 1,20 | 15,2 |
| 400 | 540 | 16,9 | 1,24 | 15,6 |
| 500 | 565 | 18,3 | 1,26 | 15,8 |
| 600 | 590 | 19,6 | 1,26 | 16,0 |
| 700 | 615 | 21,0 | 1,27 | 16,7 |
| 800 | 655 | 23,2 | 1,28 | 17,2 |
| 900 | 680 | 25,7 | 1,29 | 17,6 |
| 1000 | 710 | 28,1 | 1,30 | 17,9 |
| Come interpretare la tabella: Ad esempio, tra 20 e 500 °C, la conduttività termica aumenta da 10,8 a 18,3 W/(m K) e la resistività da 1,12 a 1,26 µΩ m. I valori superiori a 540 °C descrivono le proprietà fisiche al momento della misurazione e non costituiscono una raccomandazione automatica per il funzionamento strutturale permanente a tale temperatura. | ||||
Lega 825 – Modulo di Young, modulo di Kirchhoff e coefficiente di Poisson
Per scambiatori di calore, tubazioni e elementi di fissaggio, la rigidità è importante quanto la resistenza. Il modulo di Young E influenza l'allungamento elastico, il modulo di Kirchhoff G influenza la deformazione di taglio e il coefficiente di Poisson ν mette in relazione la deformazione longitudinale e trasversale.
| Lega 825 – parametri elastici in funzione della temperatura | |||
|---|---|---|---|
| T [°C] | Modulo E [GPa] | Modulo G [GPa] | Numero di Poisson ν [–] |
| 20 | 196 | 76 | 0,29 |
| 100 | 192 | 75 | 0,28 |
| 200 | 187 | 72 | 0,30 |
| 300 | 181 | 70 | 0,29 |
| 400 | 174 | 68 | 0,28 |
| 500 | 168 | 65 | 0,29 |
| 600 | 162 | 61 | 0,33 |
| 700 | 154 | 57 | 0,35 |
| 800 | 142 | 53 | 0,34 |
| 900 | 131 | 49 | 0,34 |
| 1000 | 118 | 44 | 0,34 |
| Come interpretare la tabella: A 800 °C, il modulo di Young scende a circa 142 GPa, rispetto ai 196 GPa a temperatura ambiente. Questo è importante per le sollecitazioni termiche e le deformazioni, ma non significa che il carico prolungato della lega a 800 °C sia accettabile. | |||
Lega 825 – Proprietà meccaniche a temperatura ambiente
La resistenza della lega dipende dalla forma del prodotto, dalle condizioni di lavorazione e dal grado di deformazione a freddo. I valori tipici derivanti dai test sui metalli speciali non corrispondono ai requisiti minimi standard. Questa distinzione è particolarmente importante per forgiati, barre e piastre di pressione.
| INCOLOY 825 – proprietà rappresentative del prodotto a 20 °C | |||
|---|---|---|---|
| Aspetto e condizioni del prodotto | Rm [MPa] | Rp0,2 [MPa] | A [%] |
| Tubi ricotti | 772 | 441 | 36 |
| Tubi trafilati a freddo | 1000 | 889 | 15 |
| Barre ricotte | 690 | 324 | 45 |
| Piastre ricotte | 662 | 338 | 45 |
| Lastre ricotte | 758 | 421 | 39 |
| Come interpretare la tabella: La trafilatura a freddo può aumentare il carico di snervamento da diverse centinaia di MPa a circa 889 MPa, ma riduce anche l'allungamento. Questi sono risultati tipici della tabella dei metalli speciali; i requisiti di accettazione per ogni ordine non sono identici. | |||
Lega 825 – proprietà minime secondo la documentazione VDM / VdTÜV 432
Le proprietà richieste per le applicazioni a pressione devono essere determinate in base all'edizione appropriata della norma e all'intervallo dimensionale. La tabella riassume i dati sui materiali VDM (secondo VdTÜV 432) per specifiche forme di prodotto; altre specifiche ASTM possono prevedere soglie e condizioni di fornitura diverse.
| Lega 825 – proprietà minime a temperatura ambiente | |||
|---|---|---|---|
| Forma/dimensione | Rp0,2 min. [MPa] | Rm min. [MPa] | A min. [%] |
| Nastri da 0,5–6,4 mm | 240 | 585 | 30 |
| Fogli e lastre 5–100 mm | 240 | 585 | 30 |
| Aste fino a 240 mm | 220 | 550 | 35 |
| Come interpretare la tabella: I valori di 240/585 MPa si applicano a lamiere e nastri, mentre quelli di 220/550 MPa si applicano alle barre. I valori minimi VdTÜV non devono essere confusi con i risultati tipici dei test sui metalli speciali né trasferiti a prodotti di dimensioni diverse. | |||
Lega 825 – elevata resistenza alle alte temperature
I dati VdTÜV 432 indicano che i valori minimi richiesti di Rm e Rp0,2 variano con la temperatura. La tabella seguente si riferisce al materiale nelle sue condizioni di fornitura standard e alla gamma di prodotti specificata. Si tratta di dati relativi al materiale, non di sollecitazioni ammissibili predefinite per la progettazione delle apparecchiature.
| Lega 825 – Proprietà minime in funzione della temperatura | ||
|---|---|---|
| Temperatura [°C] | Rp0,2 min. [MPa] | Rm min. [MPa] |
| 20 | 240 | 585 |
| 100 | 205 | 530 |
| 150 | 190 | 525 |
| 200 | 180 | 515 |
| 250 | 175 | 510 |
| 300 | 170 | 500 |
| 350 | 165 | 495 |
| 400 | 160 | 490 |
| 450 | 155 | 485 |
| Come interpretare la tabella: La resistenza allo snervamento diminuisce da un minimo di 240 MPa a 20 °C a 155 MPa a 450 °C. La capacità portante richiesta del componente a pressione è determinata in conformità con le normative di progettazione pertinenti (ad esempio VdTÜV o ASME), tenendo conto del tempo di esercizio, della pressione e della corrosione. | ||
Resistenza all'urto e comportamento a basse temperature della lega 825
Special Metals ha pubblicato i risultati delle prove di energia di frattura su provini Charpy a foro di serratura. Questo metodo non è necessariamente lo stesso della prova KV per provini a intaglio a V secondo la norma EN ISO 148-1. I valori riportati di seguito sono da intendersi solo a scopo comparativo rispetto alla prova raccomandata dal produttore.
| Lega 825 - Energia di frattura Charpy a foro di serratura per piastre | ||
|---|---|---|
| Temperatura [°C] | Direzione longitudinale [J] | Direzione trasversale [J] |
| Tranquillo | 107 | 113 |
| -43 | 106 | 106 |
| -196 | 91 | 97 |
| -253 | 92 | 92 |
| Come interpretare la tabella: I risultati rimangono elevati anche a temperature criogeniche, confermando la favorevole resistenza all'urto del materiale. Nota: questi valori si riferiscono al provino con intaglio a buco di serratura. Non devono essere etichettati come "KV" né confrontati direttamente con i requisiti di energia di frattura dei provini a V. | ||
Lega 825 – Limiti di temperatura di esercizio e stabilità strutturale
La norma VDM descrive il comportamento utile della lega 825 fino a circa 550 °C, mentre le approvazioni per i recipienti a pressione sono specificate da codici appropriati, ad esempio fino a 450 °C secondo VdTÜV o fino a 538 °C in specifiche applicazioni ASME. Queste non sono temperature universalmente accettabili. senza tenere conto del carico, delle condizioni di consegna e del tipo di mezzo. Special Metals avverte del rischio di alterazioni strutturali in caso di esposizione a temperature superiori a circa 540 °C, che potrebbero limitare la duttilità e la resistenza all'urto.
La resistenza alla corrosione ad alta temperatura non è sinonimo di resistenza allo scorrimento viscoso (creep). Se il progetto richiede decine di migliaia di ore di capacità portante, i dati relativi allo scorrimento viscoso e le certificazioni del materiale sono determinanti; in tali circostanze, altre leghe potrebbero essere più appropriate. Per la lega 825, la resistenza chimica e un'adeguata resistenza statica sono generalmente i criteri di selezione predominanti.
Lega 825 / Incoloy 825 – resistenza alla corrosione in ambienti industriali
La resistenza alla corrosione è dovuta all'interazione di Ni, Cr, Mo, Cu e Ti. Tuttavia, non è corretto affermare che la lega 825 sia "resistente a tutti gli acidi, all'acqua di mare e agli alcali": i tassi di corrosione possono variare significativamente in base alla concentrazione e alla temperatura. La contaminazione da fluoruri, cloruri, agenti ossidanti e depositi interstiziali è particolarmente pericolosa. Anche le condizioni delle giunzioni saldate e delle superfici incise sono importanti in fase di progettazione.
Resistenza all'acido solforico H₂SO₄ – lega 825
L'acido solforico è una delle principali applicazioni di questa lega. La documentazione di Special Metals indica che in soluzioni di H₂SO₄ al 40-80% a circa 50 °C, in specifiche condizioni di prova, si ottengono spesso tassi di corrosione inferiori a 0,13 mm/anno. Tuttavia, va notato che l'aggiunta di cloruri, sali ossidanti, depositi e variazioni di temperatura durante il processo possono alterare completamente i risultati.
| INCOLOY 825 – Test di fabbrica selezionati in acido solforico | ||
|---|---|---|
| Mezzo e condizioni | Temperatura/esposizione | Perdita [mm/anno] |
| Soluzione acquosa di H₂SO₄ allo 0,5% | 99°C / 12 giorni | 0,05 |
| 1–4% H₂SO₄, solfato di ammonio e solfato di sodio | 35–40 °C / test di fabbrica | 0,003 |
| 12% H₂SO₄ + CuSO₄ fino all'11,2% nella salamoia | 82°C / 26 giorni | 0,005 |
| H₂SO₄ al 39% in un evaporatore sottovuoto | 49°C / 120 giorni | 0,00 (nessuna corrosione rilevabile in questo test) |
| H₂SO₄ al 42% in un evaporatore sottovuoto | 57°C / 120 giorni | 0,008 |
| H₂SO₄ al 55% in un evaporatore sottovuoto | 71°C / 120 giorni | 0,10 |
| 20% H₂SO₄ + 4% Na₂Cr₂O₇ | 66–71 °C / 77 giorni | 0,48 |
| Come interpretare la tabella: Per l'acido solforico da solo, sono stati ottenuti risultati molto diversi in condizioni differenti, che vanno da perdite praticamente impercettibili a 0,48 mm/anno. Ciò dimostra che la concentrazione e la temperatura da sole non sono sufficienti: anche i sali aggiuntivi, il movimento del fluido e le condizioni di aerazione sono importanti. I dati si basano su test storici del produttore. | ||
Acido fosforico H₃PO₄ – prove di laboratorio e di processo
In acido fosforico puro, la lega 825 presenta un'ottima resistenza, anche ad alte concentrazioni. Tuttavia, nell'acido fosforico tecnico prodotto con il processo a umido, sono presenti HF, H₂SiF₆, cloruri e solidi, che possono causare corrosione localizzata. Pertanto, è fondamentale un'analisi approfondita del fluido di processo effettivo, e non solo della percentuale di H₃PO₄.
| Lega 825 – Velocità di corrosione in soluzioni di acido fosforico | ||
|---|---|---|
| concentrazione di H₃PO₄ | Condizioni di prova | Velocità [mm/anno] |
| 45% | 63–68 °C, 30 giorni; immersione parziale | 0,02 |
| 60% | ebollizione dell'acido puro, brevi test di laboratorio | 0,17 |
| 70% | Acido puro bollente, test di 1 giorno | 0,22 |
| 75% | Acido commerciale, flusso; 78 °C, 30 giorni | 0,005 |
| 75% | Acido commerciale, flusso; 95 °C, 30 giorni | 0,013 |
| 75% | Acido commerciale, flusso; 105 °C, 30 giorni | 0,03 |
| 75% | 115–127 °C, 30 giorni; fase liquido/vapore | 0,10 |
| 85% | ebollizione, prove 20–24 ore | 0,91-1,27 |
| Come interpretare la tabella: Il confronto tra H₃PO₄ al 75% a 78 °C (0,005 mm/anno) e acido bollente all'85% (0,91–1,27 mm/anno) mostra che l'aumento della concentrazione e della temperatura può accelerare la corrosione di molte volte. Non si dovrebbero effettuare confronti diretti tra test di poche ore e test di 30 giorni senza tenere conto del tempo di esposizione. | ||
Acidi organici: acido acetico, formico, lattico e ossalico
La lega 825 può presentare una corrosione molto limitata in alcuni acidi organici, ma la natura del mezzo è più importante del suo nome. I brevi test di Special Metals in soluzioni acide al 10% in ebollizione consentono di confrontare il comportamento di diversi gruppi chimici in condizioni pressoché identiche.
| INCOLOY 825 – Test di ebollizione di 20 ore con il 10% di acidi organici | |
|---|---|
| Acido organico | Tasso di corrosione [mm/anno] |
| Acetico | <0,003 |
| Formico | 0,06 |
| Lattico | 0,008 |
| Folico | 0,003 |
| Ftalico | <0,003 |
| Ossalico | 0,51 |
| Come interpretare la tabella: In questo test, la lega 825 si è dimostrata molto resistente all'acido acetico, mentre in presenza di acido ossalico il tasso di degradazione è stato di 0,51 mm/anno. Pertanto, non si può affermare incondizionatamente che sia resistente a tutti gli acidi organici. Si tratta di test a breve termine, non di garanzie di durata del dispositivo. | |
Miscele di acido cloridrico HCl, acido nitrico e fluoro
In acido cloridrico diluito, la lega 825 può mostrare una resistenza moderata, ma la velocità di corrosione in genere aumenta rapidamente con l'aumentare della temperatura. I dati di input per HCl al 5% indicano circa 0,12 mm/anno a 20°C, ma circa 2 mm/anno a 66°C; un aumento simile si verifica in soluzioni più concentrate. Pertanto, la lega 825 non dovrebbe essere considerato il materiale predefinito per l'acido cloridrico caldoIn un'applicazione di questo tipo, dopo aver verificato il mezzo effettivo, vale la pena analizzare leghe specializzate di Ni-Mo o Ni-Cr-Mo, ad esempio della famiglia C-276.
Il cromo consente l'utilizzo della lega 825 in alcuni ambienti ossidanti, come le soluzioni di acido nitrico, ma l'aggiunta di HF o cloruri può portare a un rapido deterioramento della resistenza. La lega deve essere qualificata in base alla miscela specifica e alla presenza di vapori e condensati. In un impianto di evaporazione, si ottengono spesso risultati diversi nelle fasi liquida e gassosa.
Corrosione per vaiolatura, corrosione interstiziale e corrosione da stress in ambienti clorurati
Il contenuto di nichel aumenta la resistenza alla tensocorrosione indotta da cloruri, mentre il molibdeno riduce il rischio di vaiolatura. Tuttavia, nelle aree in cui lo scambio di fluidi è difficoltoso, come sotto guarnizioni, depositi, rondelle o biofilm, può verificarsi una diminuzione locale del pH e un aumento della concentrazione di ioni aggressivi. Quando si valuta un materiale per il contatto con l'acqua di mare, è necessario considerare temperatura, flusso, fessure e condizioni microbiologiche; la sola dicitura "lega di acciaio/nichel resistente" non è sufficiente.
La lega 825 viene utilizzata in sistemi per servizi in ambienti corrosivi contenenti H₂S e CO₂, ma la resistenza alla corrosione sotto sforzo non è determinata unicamente dal numero UNS. I requisiti sono determinanti. NACE MR0175/ISO 15156 o altri documenti pertinenti, condizioni ambientali, condizioni di consegna, durezza e ambito di produzione. La norma del materiale e la qualificazione ambientale devono essere incluse nella documentazione d'ordine.
| Lega 825 – Valutazione delle prestazioni sui principali media | ||
|---|---|---|
| Tipo di ambiente | Valutazione tecnica | Condizione/vincolo |
| Acido solforico | Ottima resistenza in molti ambiti | Dipende dalla concentrazione, dalla temperatura, dall'aerazione e dagli additivi. |
| Acido fosforico | Molto bravo in molti media | Fluoruri, cloruri e depositi possono causare corrosione localizzata. |
| Acidi organici | Da buono a molto buono in acidi selezionati | Non generalizzare sull'acido ossalico e sulle miscele calde |
| Acido cloridrico | Limitato, soprattutto con il caldo | Per temperature più elevate è richiesta una qualificazione separata. |
| Acqua di mare | Utile in installazioni selezionate | Fessure, ristagni e sedimenti aumentano il rischio |
| Gas acido, H₂S / CO₂ | Utilizzato nell'industria petrolifera e del gas | Conformità alla norma ISO 15156 / NACE e alle condizioni di servizio richieste |
| Ossidanti caldi + HF | Rischio di corrosione rapida | Controllare separatamente il liquido, il vapore e la condensa. |
| Come interpretare la tabella: Le indicazioni nella seconda colonna non costituiscono categorie di certificazione. Quando si utilizzano diversi fluidi in un unico processo, è necessario valutare ciascuna fase: avvio, funzionamento nominale, arresto e pulizia chimica. | ||
Lega 825 / N08825 – saldatura e selezione di materiali aggiuntivi
La lega 825 è caratterizzata da una buona saldabilità mediante saldatura TIG (GTAW), MIG (GMAW), saldatura ad elettrodo rivestito e alcuni metodi meccanizzati. La pulizia della superficie è particolarmente importante per le giunzioni resistenti alla corrosione: residui di zolfo, grasso, tracce, zinco e altri contaminanti a basso punto di fusione possono causare imperfezioni. È inoltre necessario proteggere la radice della saldatura dall'ossidazione e controllare l'apporto termico e il processo di saldatura.
| INCOLOY 825 – materiali di consumo per la saldatura | ||
|---|---|---|
| proces | Materiale aggiuntivo | Giustificazione |
| TIG / MIG (GTAW / GMAW) | Metallo d'apporto ERNiCrMo-3 / INCONEL® 625 / VDM FM 625 | Standard raccomandato da VDM e Special Metals per molti connettori in lega 825 |
| Elettrodi rivestiti (SMAW) | Elettrodo per saldatura ENiCrMo-3 / INCONEL® 112 | Progettato da Special Metals per la saldatura con elettrodi rivestiti |
| Connettori con resistenza alla corrosione particolarmente elevata | ERNiCrMo-14 / legante 686CPT (selezione secondo la procedura) | Una soluzione per ambienti specifici e altamente aggressivi che richiedono qualifiche |
| Saldatura di materiali dissimili | Legante selezionato sia per i materiali che per il mezzo | È necessario valutare la corrosione delle giunzioni, la diluizione e i requisiti di progettazione. |
| Come interpretare la tabella: La lega più comunemente utilizzata è ERNiCrMo-3 (625), ma ciò non significa che la lega base 825 sia identica alla lega 625. I materiali ENiCrMo-4 e ERNiCrMo-4 sono associati alla lega C-276 e non devono essere automaticamente considerati come materiali d'apporto standard della lega 825. | ||
Le istruzioni VDM sottolineano la necessità di proteggere la radice con argon puro, controllare il basso apporto di energia e mantenere la temperatura tra le passate al di sotto di circa 150 °C. Il preriscaldamento e il trattamento termico post-saldatura non sono generalmente richiesti nelle applicazioni tipiche; le deviazioni dipendono dal componente e dalla WPS/PQR. È essenziale identificare il materiale di base e il materiale d'apporto in base agli standard di saldatura applicabili, come AWS A5.14 / EN ISO 18274.
Lega 825 – trattamento termico, plastico e di lavorazione meccanica
La lega può essere forgiata, laminata, piegata, stampata e lavorata meccanicamente. Tuttavia, per mantenere una buona resistenza intergranulare sono necessari un riscaldamento adeguato, l'evitamento della contaminazione e un raffreddamento sufficiente dopo la formatura. I dati relativi ai metalli speciali e al VDM riflettono processi di produzione differenti e non devono essere raggruppati in un unico ciclo arbitrario.
| Lega 825 – Intervalli di trattamento termico e plastico consigliati | ||
|---|---|---|
| Tipo di elaborazione | Ambito/procedura | Note tecniche |
| Lavorazione a caldo – Metalli speciali | 870-1180 ° C | Deformazione finale preferibilmente a 870–980 °C |
| Elaborazione a caldo – VDM | 900-1150 ° C | Una volta che la temperatura si è stabilizzata, dare forma e lasciare raffreddare rapidamente. |
| Ricottura stabilizzante – Metalli speciali | 930-980 ° C | Raffreddamento rapido in aria o in acqua, a seconda della sezione trasversale |
| Ricottura di rammollimento/stabilizzazione – VDM | 920–980 °C, preferibilmente 940±10 °C | In sostanza, raffreddamento rapido dell'acqua |
| Raffreddamento di prodotti sottili | Possibile raffreddamento rapido dell'aria | Il sistema VDM consente un raffreddamento speciale dell'ugello per sezioni trasversali inferiori a circa 3 mm |
| Formatura a freddo | Su materiale opportunamente ricotto | Per incrudimento >15% VDM raccomanda la ricottura |
| Dopo la saldatura | Solitamente senza trattamento termico | Salvo quanto richiesto dalle condizioni iniziali, dalla riparazione o dall'ambiente operativo |
| Come interpretare la tabella: Secondo la documentazione VDM, la pulizia della carica e dell'atmosfera del forno è essenziale per la buona riuscita del processo. Residui di marcature, lubrificanti e composti di zolfo possono causare difetti nel materiale. Il raffreddamento rapido dopo la ricottura contribuisce a mantenere adeguate proprietà anticorrosive. | ||
Taglio della lega 825 – Consigli tecnologici
La lega 825 viene tipicamente lavorata allo stato ricotto. Si utilizzano serraggi rigidi, utensili affilati, una geometria del tagliente selezionata e un raffreddamento efficace. Una velocità di avanzamento troppo bassa favorisce l'attrito sulla superficie già indurita, e il riscaldamento localizzato riduce la durata dell'utensile. Rispetto all'acciaio al carbonio convenzionale, il materiale conduce il calore in modo meno efficiente, quindi la dissipazione del calore dal tagliente è fondamentale. I parametri di taglio devono essere adattati al prodotto specifico, all'utensile e alle tolleranze.
Lega 825 / Incoloy 825 – Norme di prodotto ASTM, ASME, DIN e ISO
Non è sufficiente ordinare "825". La richiesta deve includere lo standard appropriato per la forma, il diametro o lo spessore del prodotto, le condizioni di lavorazione, i test richiesti e il certificato di accettazione. Specifiche DIN o BS più vecchie potrebbero essere presenti in disegni archiviati e richiedere una verifica dell'emissione.
| Lega 825 / UNS N08825 – specifiche principali del prodotto | ||
|---|---|---|
| Forma del materiale | ASTM/ASME | Altri sistemi |
| Aste e fili | ASTM B425 / ASME SB-425 | DIN 17752, 17753, 17754; BS 3076 NA16; ISO 9723–9725 |
| Forgiati, flange | ASTM B564 / ASME SB-564 | Verifica delle dimensioni richieste e dell'ambito delle qualifiche |
| Fogli, piatti, strisce | ASTM B424/ASME SB-424; ASTM B906/ASME SB-906 | DIN 17750, BS 3072/3073 NA16, ISO 6208 |
| Tubi senza saldatura | ASTM B423/ASME SB-423; ASTM B163/ASME SB-163 | BACCANO 17751, ISO 6207 |
| tubi saldati | ASTM B704/ASME SB-704; ASTM B705/ASME SB-705 | Inoltre, si applicano le norme generali B751, B775 e B829 a seconda del prodotto. |
| Forme | ASTM B366 / ASME SB-366 | Selezione dei requisiti dimensionali e di saldatura |
| Standard di materiale/identificazione | UNS N08825 | W.No. 2.4858 / NiCr21Mo, DIN 17744; BS NA16 |
| Come interpretare la tabella: Ad esempio, la norma ASTM B424 si applica a lamiere e nastri, la ASTM B425 alle barre e la ASTM B423 ai tubi senza saldatura. Si tratta di specifiche diverse e non intercambiabili. Per le apparecchiature a pressione, vengono inoltre verificate le opportune approvazioni ASME o VdTÜV. | ||
Lega 825 – altre denominazioni, sostituti e nomi commerciali
Molti nomi commerciali descrivono la stessa classe di leghe, ma l'intercambiabilità formale richiede uniformità nella composizione, nel processo di lavorazione, negli standard di produzione e nella documentazione. Alcuni nomi presenti nei cataloghi sono storici o si riferiscono ad analisi simili, ma non del tutto identiche. In particolare, il numero 825 non deve essere utilizzato per confondere la lega 825 con la lega 925, che si indurisce per precipitazione.
| Lega 825 – equivalenti e nomi reperibili nella documentazione | ||
|---|---|---|
| Nome / simbolo | Sistema / origine | Senso |
| Lega 825 / N08825 | ONU / designazione generale | Designazione della lega di base |
| INCOLOY® lega 825 | Metalli speciali | Denominazione commerciale corretta del produttore |
| 2.4858 / NiCr21Mo | Numero DIN / europeo | Designazione del tipo di prodotti lavorati con materie plastiche |
| VDM® Lega 825 / Nicrofer® 4221 | Metalli VDM | Nomi dei produttori, nome storico della famiglia Nicrofer |
| NiFe30Cr21Mo3 | ISO – nome descrittivo | Nome indicato sulla scheda VDM |
| Laurea triennale NA16 | Standard britannico | Designazione dei materiali storici nelle norme BS |
| Sanicro® 41 | Nazwa handlowa | Trovato nella documentazione del materiale; confermare lo standard |
| NC21FeDU | AFNOR – designazione | Designazione indicata nella scheda VDM |
| NS142 / 02Ch21N42M3 | Cataloghi cinesi/russi | Marcatura comparativa; è necessaria la verifica della composizione |
| Inconel 825 | Nome informale del catalogo | Non è un marchio ufficiale di INCOLOY® 825 |
| Lega 925 / N09925 | Un'altra lega | Non si tratta di una sostituzione 1:1; la composizione e il meccanismo di rinforzo sono diversi. |
| Come interpretare la tabella: Per una selezione sicura, sono determinanti la norma UNS N08825, numero 2.4858, e la norma di prodotto vigente. I nomi storici sono utilizzati a scopo identificativo nei disegni o nei cataloghi e non devono essere impiegati come unico criterio di accettazione del materiale. | ||
Lega 825: selezione nella pratica e confronto con altre leghe
La lega 825 deve essere selezionata in base allo specifico processo. In presenza di acido solforico e fosforico, può offrire vantaggi in termini di durata e costi. In presenza di elevate concentrazioni di cloruri o fluoruri, in presenza di incrostazioni e ad alte temperature di esercizio, le leghe con un contenuto di molibdeno più elevato, come la lega 625, la C-22 o la C-276, possono essere più appropriate. Tuttavia, in sistemi caratterizzati da temperature elevate e carichi prolungati, la scelta dovrebbe basarsi principalmente sulla resistenza allo scorrimento viscoso (creep), e non solo sulla resistenza chimica.
Nella tua richiesta, è opportuno includere la composizione del mezzo contaminante (Cl⁻, F⁻, Fe³⁺, H₂S), le concentrazioni, le temperature di avvio e massime, la pressione, il tempo di contatto, la portata, la presenza di fessure e sedimenti, la forma del prodotto, le dimensioni e il certificato di accettazione richiesto. Ciò consente di verificare non solo il grado nominale, ma anche la sua effettiva idoneità.
Domande frequenti – Lega 825 / Incoloy 825
La lega 825 e l'Incoloy 825 sono lo stesso materiale?
Sì. La lega INCOLOY® 825 è il nome commerciale della lega specificata come UNS N08825 e 2.4858. Si prega di fornire il numero UNS e lo standard del prodotto al momento dell'acquisto.
Inconel 825 è il nome corretto?
Nel settore, a volte si incontra il termine Inconel 825, ma il nome commerciale ufficiale è INCOLOY® 825. INCONEL® è una famiglia di nomi commerciali a sé stante; nella documentazione del materiale, utilizzare N08825.
Qual è la composizione chimica della lega 825?
Contiene dal 38 al 46% di nichel, dal 19,5 al 23,5% di cromo, dal 2,5 al 3,5% di molibdeno, dall'1,5 al 3,0% di rame, dallo 0,6 all'1,2% di titanio e il ferro come componente principale rimanente. I limiti di contaminazione variano a seconda degli standard.
La lega 825 è resistente all'acido solforico?
Sì, questo è uno dei suoi usi principali. La resistenza effettiva è determinata dalla concentrazione, dalla temperatura, dall'aerazione, dai cloruri e da altri contaminanti; non esiste un unico tasso di corrosione garantito.
La lega 825 può essere utilizzata in acqua di mare?
Può essere utilizzato in molti sistemi ad acqua di mare, ma esiste il rischio di corrosione localizzata in fessure, sotto i sedimenti e in condizioni di ristagno. Le condizioni devono essere valutate caso per caso.
Fino a quale temperatura può funzionare la lega 825?
VDM descrive le proprietà del materiale fino a circa 550 °C, ma la temperatura massima consentita per l'apparecchiatura dipende dallo standard di progettazione e dal carico. Special Metals avverte del deterioramento della duttilità dopo un'esposizione a temperature superiori a circa 540 °C.
Come saldare l'Incoloy 825?
La saldatura TIG/MIG con filo ERNiCrMo-3 (metallo d'apporto Inconel 625) o elettrodi rivestiti in ENiCrMo-3 è la tecnica più comunemente utilizzata. La giunzione richiede una procedura di saldatura adeguata e la protezione della radice.
È possibile temprare la lega 825 per aumentarne la durezza?
La lega 825 non è una tipica lega a indurimento per precipitazione. La resistenza può essere aumentata mediante lavorazione a freddo, mentre il trattamento termico serve principalmente ad ammorbidire e stabilizzare la lega.
Qual è la differenza tra la lega 825 e la lega 625?
La lega 825 contiene più ferro e aggiunte di rame e titanio, mentre la lega 625 ha un contenuto maggiore di nichel, molibdeno e niobio. La scelta dipende dal tipo di acido, dal contenuto di cloruri, dal carico e dal budget.
Le leghe 825 e 20 sono intercambiabili?
Questo non è automatico. Entrambi i materiali vengono utilizzati nell'acido solforico, ma presentano composizioni, stabilizzazione e comportamento alla corrosione differenti in condizioni specifiche. È necessario rivedere i requisiti di progettazione e i test per il mezzo.
Qual è la durezza dell'Incoloy 825?
La durezza dipende dalla forma e dal processo di lavorazione. Allo stato ricotto, può raggiungere circa 90 HRB, ma il risultato finale deve essere verificato rispetto al certificato 3.1 specifico per il prodotto.
Quali prodotti in lega 825 posso ordinare?
Le tipologie di prodotti più comuni disponibili sono barre, lamiere, piastre, forgiati, tubi e componenti su misura. La conferma delle dimensioni, delle condizioni, degli standard e dei requisiti di accettazione è fondamentale.